水下油气泄漏安全监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种水下油气泄漏安全监控装置，包括：安装于水下油气生产设备、管线、管线连接装置或水下有动力或无动力可以移动的设备上，实时采集水下油气泄漏的水声特性与差值信号并将上述水声信号转换为电信号的声呐系统；以及接收、处理所述声呐系统发送的电信号，当处理结果超出预设范围时发出报警信号的报警系统。本实用新型专利技术利用水下声波探测、水下声电换能、信号分析处理与通讯等技术，对水下油气泄漏时不同介质的不同压差、摩擦产生的水声差值信号进行采集，实现在第一时间内发现水下油气泄漏、及时报警，避免水下油气泄漏造成的海洋重大安全事故发生和控制灾害的扩大蔓延。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种水下油气泄漏安全监控装置，包括：安装于水下油气生产设备、管线、管线连接装置或水下有动力或无动力可以移动的设备上，实时采集水下油气泄漏的水声特性与差值信号并将上述水声信号转换为电信号的声呐系统；以及接收、处理所述声呐系统发送的电信号，当处理结果超出预设范围时发出报警信号的报警系统。本技术利用水下声波探测、水下声电换能、信号分析处理与通讯等技术，对水下油气泄漏时不同介质的不同压差、摩擦产生的水声差值信号进行采集，实现在第一时间内发现水下油气泄漏、及时报警，避免水下油气泄漏造成的海洋重大安全事故发生和控制灾害的扩大蔓延。【专利说明】
本技术涉及水下油气生产行业安全监控
，特别地，涉及一种水下油 气泄漏安全监控装置。 水下油气泄漏安全监控装置
技术介绍
随着人类对于海洋深水能源开发活动的不断扩大，发生水下井喷及油气生产泄漏 重大事故的次数也越来越多。由于水下泄漏原油中含有多种杂质，大于海水比重，往往会是 经过很多天，甚至数月的漫长时间，要经过海水长时间的荡涤下，才会逐渐分离出比重小于 的油质，浮上水面。当人们能够发现泄漏事故发生时，往往水下已经沉积了大量的泄漏与污 染；因此，对于本领域的技术人员而言，迫切需要设计一种方案，能够实现及时、尽早发现水 下(特别是深海）油气开发过程中的任何泄漏，尽早采取紧急措施，避免和减小重大泄漏事 故的产生的危害和后果。
技术实现思路
本技术提供一种水下油气泄漏安全监控装置，可解决现有海上油气生产过程 中因不能及时发现油气泄漏造成的污染问题。 为了解决上述问题，本技术公开了一种水下油气泄漏安全监控装置，包括：安 装于水下油气生产设备、管线、管线连接装置或水下有动力或无动力可以移动的设备上，实 时采集水下油气泄漏的水声特性与差值信号并将上述水声信号转换为电信号的声呐系统； 接收、处理所述声呐系统发送的电信号，当处理结果超出预设范围时发出报警信号的报警 系统。 优选的，还包括：当收到所述报警系统发出的报警信号后向执行机构动力系统发 出执行或控制信号的海上平台控制系统；控制所述油气生产设备紧急关闭的执行机构动力 系统。 优选的，还包括：当收到所述报警系统发出的报警信号后向所述执行机构动力系 统发出关闭信号的陆地控制系统。 优选的，所述声呐系统具体包括：实时采集水下油气泄漏的水声特性差值信号的 声呐传感器；对所述声呐传感器采集的水声特性差值信号进行噪声散射屏蔽的过滤器；对 所述过滤器过滤后的水声特性与差值信号进行识别并转换为电信号的识别处理器。 优选的，所述声呐系统还包括：对所述识别器输出的电信号进行梯次放大后发射 到报警系统的信号发射器。 优选的，所述报警系统具体包括：接收所述声呐系统所发送的电信号或叠加其他 信号采集系统采集的电信号的信号接收器；将所述信号接收器获得的电信号与预设的差值 信号标准值进行比较，判断上述电信号是否超出标准值范围的比较器；当所述电信号超出 标准值范围时发出报警信号的报警器。 优选的，所述报警器为数字显示仪。 toon] 优选的，所述油气生产设备包括井下安全阀、井口采油树和/或油气管汇系统。 优选的，所述声呐系统与所述报警系统通过无线通讯系统连接。 优选的，所述海上平台控制系统与所述执行机构动力系统通过无线通讯系统连 接；所述陆地控制系统与所述执行机构动力系统通过无线通讯系统连接。 与现有技术相比，本技术具有以下优点： 本技术水下油气泄漏安全监控装置利用水下声波探测技术、水下声电换能技 术、水下信号分析处理与通讯等技术，对水下油气泄漏时不同介质的不同压差、摩擦产生的 水声差值信号进行采集，通过换能、放大、分析处理等技术，实现在第一时间内发现水下油 气泄漏、及时报警。 在本技术进一步的优选实施例中，当收到报警信号后，还可以根据预先设定 或临时切换，实现及时的自动关井、或自动切断输油输气管道的安全阀门，避免水下油气泄 漏造成的海洋重大安全事故发生和控制灾害的扩大蔓延。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术水下油气泄漏安全监控装置第一实施例的结构示意图； 图2为本技术水下油气泄漏安全监控装置第二实施例的结构示意图； 图3为本技术水下油气泄漏安全监控装置第三实施例的结构示意图。 【具体实施方式】 为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具 体实施方式对本技术作进一步详细的说明。 参照图1，示出了本技术水下油气泄漏安全监控装置第一实施例的结构示意 图，包括声呐系统1、报警系统2,其中： 声呐系统1安装于水下油气生产设备、管线、管线连接装置或水下有动力或无动 力可以移动的设备上，用于实时采集水下油气泄漏的水声特性差值信号并将上述水声信号 转换为电信号； 在本优选实施例中，水下油气生产设备可以是井下安全阀、井口采油树、或油气管 汇系统。 在本装置进一步的优选实施例中，声呐系统1具体包括： 声呐传感器11 :用于实时采集水下油气泄漏的水声特性差值信号； 过滤器12 :用于对声呐传感器11采集的水声特性差值信号进行噪声散射屏蔽； 识别处理器13 :用于对过滤器12过滤后的水声特性差值信号进行识别并转换为 电信号； 信号发射器14 :用于对识别器13输出的电信号进行梯次放大后，发射至报警系统 2〇 报警系统2可以根据实际需要设置于海上平台或陆地控制中心，用于接收、处理 声呐系统1发送的电信号，当处理结果超出预设范围时发出报警信号。 在本装置进一步的优选实施例中，报警系统2具体包括： 信号接收器21 :用于接收声呐系统1所发送的电信号，或叠加其他信号采集系统 采集的电信号； 比较器22 :用于将信号接收器21获得的电信号与预设的差值信号标准值进行比 较，判断上述电信号是否超出标准值范围； 报警器23 :用于根据比较器22的输出结果发出报警信号，当上述电信号超出标准 值范围时，报警器23将发出报警信号。 在本优选实施例中，报警器23选用数字显示仪。声呐系统1与报警系统2通过通 讯系统建立连接，优选选用无线通讯方式。 水下声波是目前人类已知的唯一能够在水中远距离传播的波动信号，人类利用这 种水声波动信号已有100多年的历史。由于水下分子媒介及环境，先天性的密度较大，可以 发现与获得任何预先设定的距离不很遥远的不同特点与不同波形的声波信号。石油天然气 介质在水下任何一种情况下的泄漏，都会对于先天密度较大的水下媒介环境产生一定的介 质压差，都会产生一定的"油与水"、或"气与水"分子之间的阻尼与摩擦；同时，泄漏的动态 介质，还会对于相关泄漏部位的设备或管道，产生包括"油与物"、或"气与物"之间的流体 阻尼与摩擦，由此都会产生一定的声场线性差值、压力线性差值，温度线性差值、光谱线性 差值等等各种明显的特性差值信号。 本优选实施例采用"声呐技术"，通过对水下油气泄漏的水声特性差值信号的实时 探测采集，之后进行噪声与散射信号的屏蔽过滤，针对过滤后的相关线性信号进行换能，完 成声电转换；对转换后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下油气泄漏安全监控装置，其特征在于，包括：安装于水下油气生产设备、管线、管线连接装置或水下有动力或无动力可以移动的设备上，实时采集水下油气泄漏的水声特性与差值信号并将上述水声信号转换为电信号的声呐系统；接收、处理所述声呐系统发送的电信号，当处理结果超出预设范围时发出报警信号的报警系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄河，
申请(专利权)人：黄河，
类型：新型
国别省市：上海;31